Газогенераторный газ. Газогенератор на дровах для отопления дома: устройство и изготовление своими руками. Принцип работы и особенности
Люди изобрели электричество, научились пользоваться солнечной и ветровой энергией, добывать различные полезные ископаемые, например, нефть и газ. Однако большинство из них всё так же продолжает сжигать в топках дерево. Опилками и прочими отходами деревообрабатывающей промышленности можно пользоваться, если своими руками изготовить газогенераторный автомобиль на дровах. Многие мастера сегодня успешно эксплуатируют подобные устройства.
- метана;
- непредельных углеводородов;
- оксида углерода;
- водорода.
- кислород;
- вода;
- углекислый газ;
- азот.
Показать всё
Принцип работы автомобиля
Особенностью газогенератора для автомобиля на дровах является агрегат, в котором происходит добыча газовой смеси. Затем она попадает в ДВС, где осуществляется ее сгорание. В результате этих процессов машина движется. При использовании такого прибора необходимо учитывать, что он занимает немало места и требует использования дополнительного оборудования
- фильтра, трубки и радиатора.
Газогенератор - устройство, которое превращает дерево в газ. Всем известно, что именно газ является альтернативным энергетическим источником для автомобилей. Подтверждением этому служит большое количество газовых заправок. Однако добыть топливо самостоятельно не только можно, но и вполне реально. Бортовая конструкция способна вырабатывать столько ресурсов, сколько требуется автомобилю. Однако есть один нюанс: горячее топливо менее эффективно, особенно если в нем присутствуют примеси. Поэтому первым делом его нужно остудить, а затем очистить.
После выхода за пределы агрегата газ движется по трубам к фильтру, а потом к радиатору. Во время движения он очищается от пыли и кислот. Кроме того, снижается его температура. В процессе прохождения по лабиринтам примеси оседают на стенках в виде жидкости или твердых частиц. Через специальный тройник газ соединяется с кислородом и отправляется в двигатель. Затем смесь доходит не только до требуемой кондиции, но и оказывается в двигателе. После этого газ попадает в камеру сгорания и приводит автомобиль в движение.
Подвеска, салон, двигатель и сцепление машины при этом остаются на своих местах. Единственная проблема заключается в том, где поместить газогенератор и как провести трубопровод, чтобы машина была похожа на паровоз. Все эти вопросы следует подробно изучить перед началом работ.
Суть газогенератора
Автомобиль на дровах своими руками вполне можно сделать. Изготовление газогенератора - посильная задача, впрочем, как и его установка. Для начала важно понять особенности агрегата и суть процесса. Сама конструкция представлена в виде зауженного в нижней части цилиндра. Образно можно назвать его бункером, накопителем для дров в котором является цилиндрическая часть. В узкой половине происходит сгорание.
Заготовки сами опускаются под действием собственной массы. Благодаря этому обеспечивается бесперебойная подача топлива к источнику горения. Зола оседает в специальной емкости, которая периодически требует чистки. Дрова загружаются в люк сверху.
Небольшие заготовки плотно размещают от колосников до крышки. Последняя герметично закрывается, чтобы минимизировать утечки. Устройство разжигают, спустя некоторое время машина может отправляться в путь.
Не следует путать конструкцию с открытым костром. Требуемый для горения кислород порциями подается через специальную трубку. На противоположной стороне располагается отверстие для выхода газа. При порционной подаче воздуха не осуществляется активное горение. Деревянные заготовки подвергаются пиролизу - тлеют на слабом огне, активно выделяя горючую смесь.
Машина на дровах - сделано в Донецке
Основное назначение газогенератора заключается в получении горючего газа, который называется оксидом углерода. Именно это вещество и будет гореть в ДВС. Эту процедуру можно позиционировать как полное и частичное сгорание, во время которого происходит образование оксида углерода. Кроме того, выделяется и углекислый газ. Дрова при сгорании в контакте с влагой образуют смесь, которая состоит из:
Кроме того, в процессе горения происходит выделение нескольких негорючих компонентов. К ним относятся:
Виды конструкций
Существует три вида газогенераторов для автомобиля. Если кислород подается с нижней части, а газ отбирается сверху - это прямоточное изделие. При подобном размещении патрубков газовая смесь высвобождается при горении внизу конуса. В процессе движения газов через уголь и чурки из дерева происходит отдача воздуха и тепла. После того как заготовки пропускают через себя горячую газовую смесь, они просушиваются и готовятся к пиролизу.
Если подача кислорода для поддержки горения осуществляется в начале узкой части бункера, а газовая смесь отбирается снизу, тогда этот вид устройства именуется обратным или опрокинутым. Зажигание дерева осуществляется внутри, выше колосниковой зоны. Трубы для отвода газа располагаются ниже колосников. Подобный принцип работы аналогичен курительной трубке.
Имеется и альтернативный вариант - камера сгорания у обратного газогенератора ограничивается специальной наклонной перегородкой. Напротив трубы подачи кислорода с обратной стороны перегородки имеется ниша, из которой проводится отбор горючего газа. Патрубки кислородной подачи и отвода газа размещаются на одном уровне. Линия подвода труб пересекает бункер поперек, поэтому подобную конструкцию называют горизонтальной.
3) Газогенератор на дровах своими руками #3
Прямоточные и горизонтальные газогенераторы хорошо показали себя при использовании торфа, древесного угля или кокса. Опрокинутый вид оборудования широко используется для езды на сухих чурках из дерева.
Особенности устройства
Характерной чертой всех газогенераторов является перемещение углекислого газа (диоксида углерода) через разлагающийся уголь. При этом газовая смесь отдает излишки воздуха и преобразуется в оксид углерода. Желательно, чтобы между теплообменником и камерой сгорания размещался циклонный фильтр. Это необходимо для того, чтобы газовая смесь очищалась от всевозможных механических примесей. Подобное устройство может задерживать около 90% летучей пыли.
Радиатор выполняет существенную роль. Охлаждаясь, газ становится более концентрированным и уменьшается в объемах. Это способствует подаче в ДВС большего количества топлива. Мощность двигателя в период эксплуатации напрямую зависит от температурных показателей газообразной смеси. Это обусловлено тем, что газ устойчив к детонации, поэтому его нужно охлаждать для усиления сжатия.
Компактным считается фильтрующий элемент тонкой очистки, сделанный из двух канистр. Внутри емкостей располагают минвату и шлак в гранулах. Они и будут хорошо чистить газ. В нижней части фильтра и теплообменника в обязательном порядке нужно установить краны. Это необходимо для стравливания конденсата. После очистки и остывания газовой смеси выпадает роса. Каждые 200 км езды в емкости собирается около 3 л жидкости.
Сварные швы и места соединения обязательно должны быть герметичными, поскольку в случае утечки при постоянном добавлении дров скорость и производительность двигателя авто будут оставаться на минимальном уровне. Собранный агрегат должен быть хорошо закреплен, чтобы он не разрушился от вибрации во время движения.
газогенератор на авто своими руками
Газогенераторный двигатель на дровах для автомобиля может быть различных форм и размеров. Для этих показателей не существует каких-либо определенных требований. Однако необходимо учитывать, что прибор должен обязательно быть создан из металла толщиной не менее 3 мм. Где именно установить конструкцию, каждый автолюбитель решает самостоятельно.
При выборе месторасположения важно продумать не только размеры всего агрегата, теплообменника и фильтров, а также длину патрубков. Важно, чтобы загрузка партии топлива происходила через крышку сверху. Во время работы двигателя дозаправка осуществляется с незначительным выделением газа. Если ДВС заглушен, а в устройстве продолжает гореть масса, загрузка новой партии сопровождается появлением обильного облака.
Поместить подобное устройство можно только снаружи автомобиля и обязательно сзади. Это обусловлено тем, что к конструкции должен быть свободный доступ . Чем длиннее планируемые дистанции без дозаправки, тем больше размеры изделия. Составляющие элементы аппарата должны быть сделаны в соответствии с размерами бункера.
Газогенератор на грузовой машине можно разместить между кабиной и бортом с водительской стороны. Трубы, теплообменник и фильтрующий элемент разрешается размещать за кабиной. Фильтр тонкой очистки следует расположить на противоположной части кабины (за дверью пассажира). Для удобного удаления конденсата патрубки и дренажные краны выводят ниже фильтрующего элемента тонкой очистки.
На легковой машине аппарат рекомендуется устанавливать на открытой части. Для этого можно модифицировать багажник, приварить прицеп и т. д. Все зависит от вкусовых предпочтений и фантазий владельца. Не рекомендуется устанавливать оборудование в багажнике под крышкой, так как во время его эксплуатации в салон автомобиля будут попадать дым и угольная пыль.
Газогенератор - агрегат , с помощью которого получается горючий газ. После прогона последнего через очистительные фильтры и охлаждающий радиатор получается чистая и холодная газовая смесь. Оксид углерода может заменить классический вариант топлива, обеспечивая двигателю бесперебойную работу. Бензиновые ДВС функционируют с газогенераторным устройством без существенных потерь производительности.
Изготовление своими руками
Производство любого устройства начинается с изготовления чертежа. После изучения подробной информации человек имеет представление о внешней конструкции агрегата. Затем остается воплотить свою идею в жизнь.
Чтобы устройство выглядело эстетично, следует правильно подобрать детали. Для его изготовления понадобятся:
Сначала нужно вверху трубы проделать 5-6 отверстий. Она станет верхней частью конструкции. К одному из полученных отверстий следует приварить трубку подачи кислорода. Через остальные будет выходить газ. В нижней части необходимо приварить перфорированное днище из нержавейки. Получится колосниковая часть, на которой разместятся угли. Пыль будет выходить через отверстия.
С внутренней части получившегося стакана приваривается конус из металла для подачи углей. Затем следует приварить металлический лист с отверстием, размер которого совпадает с внутренним диаметром трубы. Конструкция должна размещаться перпендикулярно в верхней части трубки. Лист станет дном бункера. Функции последнего будет выполнять бидон.
Полученную заготовку помещают в бочку и приваривают таким образом, чтобы внизу осталось место для золы, а горлышко бидона размещалось над бочкой. Затем одно из отверстий бидона нужно совместить с камерой сгорания и соединить трубкой подачи кислорода. Далее в верхней части приваривают металлический лист, который перекрывает разницу размеров горловины бидона и бочки. Конструкция готова.
Сделать авто на дровах своими руками не так просто, как может показаться на первый взгляд. Процедура требует больших затрат сил и времени. Однако для умелого мастера, который готов экспериментировать и не боится трудностей, это вполне реальная задача. Очень важно подробно изучить устройство и принцип работы изделия, а также правильно составить его чертеж.
Введение
Рынок Форекс / Forex является высокодоходным и высокорискованным средством извлечения прибыли от сделок по валютным курсам. Используемые инструменты работы на рынке Форекс во многом определяют результат валютной торговли участниками рынка Форекс, являющихся клиентами брокеров. Каждый Форекс- брокер предлагает свой торговый терминал, однако большинство брокеров и трейдеров рынка Forex сходятся сегодня в своем выборе терминалов MetaTrader 4 и MetaTrader 5. Форум ФорексДеньги создан для тех, кто выбирает в своей Форекс торговле терминал семейства MetaTrader, а так же платформы брокеров бинарных опционов.
Обсуждение торговли
Прогнозы рынка Forex, независимые мнения экспертов валютного рынка - всё это вы найдете в . Приветствуется наличие опыта работы на Форекс, однако не запрещены вход и право участия в дискуссиях всем желающим, в том числе трейдерам-новичкам. Обмен мнениями по движениям валют, демонстрация собственной торговли, ведение трейдерских дневников, разработка форекс-стратегий, взаимопомощь - главная цель общения в Форекс-форуме, посвященном трейдингу.
Общение с брокерами и трейдерами (про брокеров)
Если вы имеете негативный или положительный опыт работы с Форекс-брокером, поделитесь им в , посвященном вопросам качества брокерских услуг. Вы можете оставить отзыв о вашем брокере, рассказав о преимуществах или недостатках торговли через него. Совокупность отзывов трейдеров о брокерах представляет собой своеобразный рейтинг Форекс-брокеров. В этом рейтинге вы можете видеть лидеров и аутсайдеров рынка услуг трейдинга на Forex.
Софт для трейдеров, автоматизация торговли
Трейдеров, занимающихся автоматизацией торговли, созданием форекс-роботов, приглашаем в раздел , где можно задать любой вопрос по торговым платформам MetaTrader, опубликовать свои наработки, или взять готовые рекомендации по автоматизации трейдинга.
Свободное общение на Форуме ФорексДеньги
Вы хотите отдохнуть? Или пока еще не располагаете нужной квалификацией для общения в трейдинговых разделах? Тогда вам подойдет Форекс-форум для . Разумеется, не запрещено общение на темы, близкие к рынку Форекс. Здесь вы найдете анекдоты про трейдеров, карикатуры на экономическую тематику и полноценный офф-топ.
Деньги за общение на Форуме ФорексДеньги
Форум ФорексДеньги позволяет получить не только удовольствие от общения, но и существенное материальное вознаграждение благодаря . Средства, начисляемые за сообщения, которые развивают форум и вызывают интерес аудитории форума, могут быть использованы в Форекс-трейдинге у одного из партнеров форума.
Благодарим вас за выбор нашего форума в качестве места общения!
Автомобиль на дровах, миф или реальность? И можно ли сделать такое авто своими руками? Давайте разберемся.
Глядя на таблички АЗС с ценами на бензин, то и дело возникает желание перевести авто на более дешевый вид топлива.
Один из популярных вариантов — переделка автомобиля на газ. Но и здесь не все гладко. На фоне событий в газовой и нефтяной сфере газ может подорожать, что сделает работу бессмысленной.
Проблемы с энергоресурсами налицо и еще никто не знает, чем это закончится для конечного потребителя.
Если уж и решаться на переделку, то стоит выбирать независимые и по-настоящему эффективные способы. И здесь на первое место по экономии выходят газогенераторные автомобили или по-простому — «машины на дровах».
История создания и развития, примеры авто на дровах
Несмотря на медленное продвижение темы газогенераторных машин, история таких разработок весьма богатая. Так, еще в 1823 году российский изобретатель Овцын И.И. разработал аппарат для перегонки древесины. В его основу легла самая обычная «термолампа».
Главной особенностью установки стало применение в ней главных продуктов пиролиза — светильного газа, уксусной кислоты и дегтя, а также древесного угля.
Почти через сорок лет (в 1860 году) свой вклад в науку сделал Этьен Ленуар — бельгийский официант с инженерными «наклонностями». Именно он первым приобрел патент на ДВС, функционирующий на светильном газе.
Но он занимался не только этими разработками.
Еще через два года установка новоиспеченного гения появилась на 8-местном открытом омнибусе.
Но в 1878 году, когда публике был представлен более мощный 4-тактный двигатель на газе Николаса Отто, разработка Этьена Ленуара быстро забылась. При этом у нового устройства был более высокий КПД: 16% у Отто против 5% у Ленуара.
Еще через два десятка лет, в 1883 году (от 1860 года), появилась новая концепция сочетания обычного ДВС и газогенератора.
Английскому ученому Э. Даусону удалось объединить два устройства в одной коробке.
Получившийся аппарат можно было смело устанавливать на любую технику и спокойно эксплуатировать. Со временем разработка Э. Даусона получила название «газа Даусона».
В 1891 году отличился Яковлев Евгений (лейтенант Российского флота). Ему удалось выстроить целый завод по производству керосиновых и газовых моторов. Местом для строительства стал Санкт-Петербург.
Со временем завод прекратил существований из-за невозможности устоять в конкуренции с бензиновыми и дизельными моторами.
1900-й можно смело назвать годом выпуска первого газогенераторного автомобиля, использующего древесный уголь и дерево в виде топлива.
Аппарат был разработан во Франции Фредериком Уинслоу Тейлором, а патент удалось получить немного позже (в 1901 году).
В последующем появлялись все новые и более интересные разработки в данной сфере. Так, в 1919 году Георг Имберт (инженер французского происхождения) разработал газогенератор обращенного типа.
Уже в 1921 году появились первые автомобили с моторами, работающими на данном принципе. Именно тогда возникли предположения о вероятной конкуренции газогенераторного авто с дизельными или бензиновыми моторами.
Со временем отличилась и Германия, где в период войны получили распространение не только дровяные газогенераторы, но и устройства, способные работать на специальных брикетах, состоящих из буроугольной пыли и крошки.
Первые грузовые авто с газогенераторами были весьма медлительными — им едва ли удавалось достичь скорости в 20 километров в час.
Несмотря на это, к 1938 году популярность газогенераторных авто была настолько большой, что общее число таких машин насчитывалось около девяти тысяч.
Еще через три года (к 1941 году) их число возросло еще в пятьдесят раз. К примеру, в той же Германии количество машин «на дровах» выросло до 300 тысяч экземпляров.
Старался не отставать и Советский Союз. Здесь первые испытания газогенераторных авто прошло в 1928 году. В машине был задействован мотор Наумова и шасси Фиат-15.
Еще через шесть лет был организован первый большой пробег машин с газогенераторными моторами от Москвы до Ленинграда и обратно.
В «забеге» принимали участие автомобили ЗИС-5 и ГАЗ-АА. Успех мероприятия послужил принятию в 1936 году специального постановления СНК СССР о разработке газогенераторных тракторов и машин.
ГАЗ – АА.
Первая партия новых газогенераторных машин появилась на дорогах СССР в 1936 году.
Производство осуществлялось на двух заводах — Горьковском (ГАЗ-42) и на ЗИС (заводе имени Сталина).
Спустя пять лет был налажен выпуск газогенераторных моторов для тракторов и машин ЗИС.
К недостаткам силовых узлов можно было отнести множественные заводские дефекты, высокую скорость износа металла, минимальную мощность и так далее.
С другой стороны, газогенераторные установки очень помогли в войну и активно применялись в тылу.
Газогенератор на дровах для автомобиля – устройство и принцип работы
В состав автомобильной газогенераторной установки входят следующие элементы:
- грубые очистители;
- сам ;
- тонкие очистители;
- смеситель и вентилятор розжига.
Простая схема выглядит так.
Во время движения воздух засасывается в газогенератор с помощью тяги работающего мотора.
Эта же тяга способствует «выкачиванию» горючего газа из газогенератора, а также его подачу к грубым очистителям, а после к фильтру тонкой очистки.
После перемешивания с воздухом в смесителе готовая газовоздушная смесь засасывается в цилиндры мотора.
После выхода из газогенератора раскаленный и загрязненный газ требует дополнительной обработки (охлаждения и очистки).
Для этого он пропускается через специальный трубопровод, объединяющий газогенератор с фильтром тонкой очистки.
В некоторых конструкциях газ проходил через специальный охладитель, смонтированный перед водяным радиатором.
Чаще всего для охлаждения и очистки применялась комбинированная система.
Ее принцип действия заключался в изменении скорости и направлении движения потока газа. Одновременно с этим производилось охлаждение и очистка последнего.
Следующий этап — тонкая очистка, для которой использовались специальные «кольцевые» очистители, выполненные в форме цилиндров.
Принцип работы большинства фильтров тонкой очистки строился на водяном принципе, когда очистка газа осуществлялась посредством воды.
В процессе розжига газогенератора применялся специальный центробежный вентилятор, оборудованный электрическим приводом.
Из-за того, что вентилятору необходимо прокачивать воздух через всю очистную систему, монтаж устройства производился в максимальном приближении к смесителю.
Формирование горючей смеси производится в смесителе автомобиля.
Наиболее простой тип устройства представляет собой специальный тройник, в котором пересекаются потоки воздуха и газа.
Объем поступающего в мотор состава контролируется с помощью заслонки дросселя.
Качество газо-воздушной смеси регулируется посредством воздушной заслонки.
Принцип работы.
Основным топливом для газогенераторной установки являются угольные брикеты, торф или дрова.
Принцип действия системы построен на частичном сгорании углерода. Последний во время сгорания может подсоединять один или пару атомов кислорода с последующим образованием двух элементов — углекислого газа (диоксида) и угарного газа (монооксида).
Если же углерод сгорает не полностью, то можно получить почти 30% от общей энергии при полном сгорании материала.
Как следствие, образованный газ имеет более низкую теплоотдачу чем первоначальное твердое топливо.
Стоит отметить, что в газогенераторе в период преобразовании дерева или угля в газ происходит экзотермическая реакция, возникающая место между водой и монооксидом углерода.
Благодаря такой реакции, температура полученного газа падает, КПД возрастает до 80 процентов.
Если газ не требует охлаждения перед применением, то КПД может достигать 100%. Как следствие, происходит 2-х стадийное сжигание топлива.
Полученный газ имеет минимальную калорийность, благодаря его смешиванию с азотом.
Из-за того, что для сжигания топлива необходимы меньшие объемы воздуха, то подобное снижение калорийности несущественно.
Что касается снижения мощности мотора при работе на газу, то причиной является снижение заряда топливного состава, вызванного сложностью охлаждения.
Автомобиль на дровах своими руками
При желании автомобиль на дровах можно сделать и своими руками.
В упрощенном варианте алгоритм выглядит следующим образом:
1. Оборудуется бункер загрузки.
В качестве основы можно использовать обычный газовый баллон емкость около 40-50 литров. Благодаря такой вместительности, в баллон можно будет поместить большие объемы угля.
Можно использовать и другие материалы.
Проследите, чтобы толщина стенок была не менее трех миллиметров.
Как только подходящий баллон подобран, вырезайте в нем днище и прорезайте горловину для загрузки топлива. Отверстие для крышки должно быть широким, чтобы упростить процесс загрузки горючего.
2. Изготавливается колосниковая решетка, которая берет на себя наибольшую нагрузку.
3. Создается специальная крышка для бункера.
Через нее будет производиться загрузка топлива (угля). При желании крышку можно сделать из алюминия, но теоретически допускается использование любого другого вида металла.
В процессе монтажа уделите внимание выбору шнура — он должен быть асбестовым с обязательной пропиткой графитом.
Это необходимо для защиты шнура от пригорания и случайного повреждения в случае закрытия или открытия.
Достать качественный шнур можно на рынке или в котельной. Оптимальный диаметр подходящего шнура — 13 и 8 миллиметров.
4. Делается фурма.
Задача данного устройства — взять на себя основную температурную нагрузку. В процессе монтажа все делается таким образом, чтобы было проще произвести замену.
5. Изготавливается фильтр циклон.
Применение древесного или бурого угля, торфа, соломы или прочих веществ для поездок на автомобиле имеет характерную особенность — наличие пыли.
Если не сделать качественный фильтрующий элемент, то пыль может попасть в карбюратор, поршни, свечи и прочие узлы (в том числе и в салон).
Можно найти сразу готовое решение.
6. Изготовление радиатора (охладителя).
Здесь может применяться любой материал. Как вариант, допускается применение стандартного радиатора отопления, выполненного из алюминия.
Можно сконструировать устройство из водопроводных труб. При этом учтите, что сечение радиатора, как правило, немного больше сечения подключенных к нему труб.
Но все же некоторые идут простым путем.
7. Изготовление фильтра тонкой очистки.
Во времена первых газогенераторов фильтры тонкой очистки имели огромные размеры и занимали существенную часть авто. При этом эффективность была минимальной.
Сегодня в распоряжении есть современные материалы, благодаря которым можно сделать качественный и компактный фильтр с минимальными затратами.
При этом срок службы будет исчисляться 10-20 тысячами километров.
Здесь, как правило, для установки нового устройства от крышки багажного отсека придется избавиться.
Некоторые кулибины подвешивают устройство сзади за багажником. Так конечно практичней, но выглядит не очень эстетично.
9. Подключение газогенератора к мотору.
Коммутирующие трубки, через которые подается газ, подводятся к двигателю.
При этом основные элементы конструкцию должны оставаться нетронутыми.
Последний этап — регистрация в ГАИ
Наиболее важный — регистрация машины с газогенераторным двигателем в ГАИ.
Здесь стоит заранее обратиться в инспекцию и уточнить необходимый для регистрации пакет документов.
К сожалению, в странах СНГ узаконить переделанные на дрова авто — весьма сложная задача. Причина — отсутствия ГОСТов.
За рубежом подобные нормы есть, поэтому процесс постановки на учет занимает минимум времени.
У кого получилось зарегистрировать в ГАИ без проблем, делитесь опытом в комментариях.
Если у кого-то мотоцикл с коляской, то можно попробовать реализовать такой вариант.
Итоги
Учтите, что процесс переделки своего автомобиля является весьма трудоемким и связан с определенными затратами.
Если же все сделать правильно, можно получить экономный и надежный автомобиль, который сэкономит деньги в кошельке и отлично справится со своими обязанностями.
Единственное, что стоит сделать — заранее продумать все нюансы работы, уточнить особенности регистрации в ГАИ, обзавестись необходимыми знаниями и оборудованием.
Автомобиль на дровах, миф или реальность? И можно ли сделать такое авто своими руками? Давайте разберемся.
Глядя на таблички АЗС с ценами на бензин, то и дело возникает желание перевести авто на более дешевый вид топлива.
Один из популярных вариантов - переделка автомобиля на газ. Но и здесь не все гладко. На фоне событий в газовой и нефтяной сфере газ может подорожать, что сделает работу бессмысленной.
Проблемы с энергоресурсами налицо и еще никто не знает, чем это закончится для конечного потребителя.
Если уж и решаться на переделку, то стоит выбирать независимые и по-настоящему эффективные способы. И здесь на первое место по экономии выходят газогенераторные автомобили или по-простому - «машины на дровах».
История создания и развития, примеры авто на дровах
Несмотря на медленное продвижение темы газогенераторных машин, история таких разработок весьма богатая. Так, еще в 1823 году российский изобретатель Овцын И.И. разработал аппарат для перегонки древесины. В его основу легла самая обычная «термолампа».
Главной особенностью установки стало применение в ней главных продуктов пиролиза - светильного газа, уксусной кислоты и дегтя, а также древесного угля.
Почти через сорок лет (в 1860 году) свой вклад в науку сделал Этьен Ленуар - бельгийский официант с инженерными «наклонностями». Именно он первым приобрел патент на ДВС, функционирующий на светильном газе.
Но он занимался не только этими разработками.
Еще через два года установка новоиспеченного гения появилась на 8-местном открытом омнибусе.
Но в 1878 году, когда публике был представлен более мощный 4-тактный двигатель на газе Николаса Отто, разработка Этьена Ленуара быстро забылась. При этом у нового устройства был более высокий КПД: 16% у Отто против 5% у Ленуара.
Еще через два десятка лет, в 1883 году (от 1860 года), появилась новая концепция сочетания обычного ДВС и газогенератора.
Английскому ученому Э. Даусону удалось объединить два устройства в одной коробке.
Получившийся аппарат можно было смело устанавливать на любую технику и спокойно эксплуатировать. Со временем разработка Э. Даусона получила название «газа Даусона».
В 1891 году отличился Яковлев Евгений (лейтенант Российского флота). Ему удалось выстроить целый завод по производству керосиновых и газовых моторов. Местом для строительства стал Санкт-Петербург.
Со временем завод прекратил существований из-за невозможности устоять в конкуренции с бензиновыми и дизельными моторами.
1900-й можно смело назвать годом выпуска первого газогенераторного автомобиля, использующего древесный уголь и дерево в виде топлива.
Аппарат был разработан во Франции Фредериком Уинслоу Тейлором, а патент удалось получить немного позже (в 1901 году).
В последующем появлялись все новые и более интересные разработки в данной сфере. Так, в 1919 году Георг Имберт (инженер французского происхождения) разработал газогенератор обращенного типа.
Уже в 1921 году появились первые автомобили с моторами, работающими на данном принципе. Именно тогда возникли предположения о вероятной конкуренции газогенераторного авто с дизельными или бензиновыми моторами.
Со временем отличилась и Германия, где в период войны получили распространение не только дровяные газогенераторы, но и устройства, способные работать на специальных брикетах, состоящих из буроугольной пыли и крошки.
Первые грузовые авто с газогенераторами были весьма медлительными - им едва ли удавалось достичь скорости в 20 километров в час.
Несмотря на это, к 1938 году популярность газогенераторных авто была настолько большой, что общее число таких машин насчитывалось около девяти тысяч.
Еще через три года (к 1941 году) их число возросло еще в пятьдесят раз. К примеру, в той же Германии количество машин «на дровах» выросло до 300 тысяч экземпляров.
Старался не отставать и Советский Союз. Здесь первые испытания газогенераторных авто прошло в 1928 году. В машине был задействован мотор Наумова и шасси Фиат-15.
Еще через шесть лет был организован первый большой пробег машин с газогенераторными моторами от Москвы до Ленинграда и обратно.
В «забеге» принимали участие автомобили ЗИС-5 и ГАЗ-АА. Успех мероприятия послужил принятию в 1936 году специального постановления СНК СССР о разработке газогенераторных тракторов и машин.
Первая партия новых газогенераторных машин появилась на дорогах СССР в 1936 году.
Производство осуществлялось на двух заводах - Горьковском (ГАЗ-42) и на ЗИС (заводе имени Сталина).
Спустя пять лет был налажен выпуск газогенераторных моторов для тракторов и машин ЗИС.
К недостаткам силовых узлов можно было отнести множественные заводские дефекты, высокую скорость износа металла, минимальную мощность и так далее.
С другой стороны, газогенераторные установки очень помогли в войну и активно применялись в тылу.
Газогенератор на дровах для автомобиля – устройство и принцип работы
В состав автомобильной газогенераторной установки входят следующие элементы:
- грубые очистители;
- сам газогенератор;
- тонкие очистители;
- смеситель и вентилятор розжига.
Простая схема выглядит так.
Во время движения воздух засасывается в газогенератор с помощью тяги работающего мотора.
Эта же тяга способствует «выкачиванию» горючего газа из газогенератора, а также его подачу к грубым очистителям, а после к фильтру тонкой очистки.
После перемешивания с воздухом в смесителе готовая газовоздушная смесь засасывается в цилиндры мотора.
После выхода из газогенератора раскаленный и загрязненный газ требует дополнительной обработки (охлаждения и очистки).
Для этого он пропускается через специальный трубопровод, объединяющий газогенератор с фильтром тонкой очистки.
В некоторых конструкциях газ проходил через специальный охладитель, смонтированный перед водяным радиатором.
Чаще всего для охлаждения и очистки применялась комбинированная система.
Ее принцип действия заключался в изменении скорости и направлении движения потока газа. Одновременно с этим производилось охлаждение и очистка последнего.
Следующий этап - тонкая очистка, для которой использовались специальные «кольцевые» очистители, выполненные в форме цилиндров.
Принцип работы большинства фильтров тонкой очистки строился на водяном принципе, когда очистка газа осуществлялась посредством воды.
В процессе розжига газогенератора применялся специальный центробежный вентилятор, оборудованный электрическим приводом.
Из-за того, что вентилятору необходимо прокачивать воздух через всю очистную систему, монтаж устройства производился в максимальном приближении к смесителю.
Формирование горючей смеси производится в смесителе автомобиля.
Наиболее простой тип устройства представляет собой специальный тройник, в котором пересекаются потоки воздуха и газа.
Объем поступающего в мотор состава контролируется с помощью заслонки дросселя.
Качество газо-воздушной смеси регулируется посредством воздушной заслонки.
Принцип работы.
Основным топливом для газогенераторной установки являются угольные брикеты, торф или дрова.
Принцип действия системы построен на частичном сгорании углерода. Последний во время сгорания может подсоединять один или пару атомов кислорода с последующим образованием двух элементов - углекислого газа (диоксида) и угарного газа (монооксида).
Если же углерод сгорает не полностью, то можно получить почти 30% от общей энергии при полном сгорании материала.
Как следствие, образованный газ имеет более низкую теплоотдачу чем первоначальное твердое топливо.
Стоит отметить, что в газогенераторе в период преобразовании дерева или угля в газ происходит экзотермическая реакция, возникающая место между водой и монооксидом углерода.
Благодаря такой реакции, температура полученного газа падает, КПД возрастает до 80 процентов.
Если газ не требует охлаждения перед применением, то КПД может достигать 100%. Как следствие, происходит 2-х стадийное сжигание топлива.
Полученный газ имеет минимальную калорийность, благодаря его смешиванию с азотом.
Из-за того, что для сжигания топлива необходимы меньшие объемы воздуха, то подобное снижение калорийности несущественно.
Что касается снижения мощности мотора при работе на газу, то причиной является снижение заряда топливного состава, вызванного сложностью охлаждения.
Автомобиль на дровах своими руками
При желании автомобиль на дровах можно сделать и своими руками.
В упрощенном варианте алгоритм выглядит следующим образом:
1. Оборудуется бункер загрузки.
В качестве основы можно использовать обычный газовый баллон емкость около 40-50 литров. Благодаря такой вместительности, в баллон можно будет поместить большие объемы угля.
Можно использовать и другие материалы.
Проследите, чтобы толщина стенок была не менее трех миллиметров.
Как только подходящий баллон подобран, вырезайте в нем днище и прорезайте горловину для загрузки топлива. Отверстие для крышки должно быть широким, чтобы упростить процесс загрузки горючего.
2. Изготавливается колосниковая решетка, которая берет на себя наибольшую нагрузку.
3. Создается специальная крышка для бункера.
Через нее будет производиться загрузка топлива (угля). При желании крышку можно сделать из алюминия, но теоретически допускается использование любого другого вида металла.
В процессе монтажа уделите внимание выбору шнура - он должен быть асбестовым с обязательной пропиткой графитом.
Это необходимо для защиты шнура от пригорания и случайного повреждения в случае закрытия или открытия.
Достать качественный шнур можно на рынке или в котельной. Оптимальный диаметр подходящего шнура - 13 и 8 миллиметров.
4. Делается фурма.
Задача данного устройства - взять на себя основную температурную нагрузку. В процессе монтажа все делается таким образом, чтобы было проще произвести замену.
5. Изготавливается фильтр циклон.
Применение древесного или бурого угля, торфа, соломы или прочих веществ для поездок на автомобиле имеет характерную особенность - наличие пыли.
Если не сделать качественный фильтрующий элемент, то пыль может попасть в карбюратор, поршни, свечи и прочие узлы (в том числе и в салон).
Можно найти сразу готовое решение.
6. Изготовление радиатора (охладителя).
Здесь может применяться любой материал. Как вариант, допускается применение стандартного радиатора отопления, выполненного из алюминия.
Можно сконструировать устройство из водопроводных труб. При этом учтите, что сечение радиатора, как правило, немного больше сечения подключенных к нему труб.
Получать электричество можно и с помощью новых технологий, к которым относят и ветряные электростанции, и путем использования методов, известных уже несколько десятилетий. К устройствам для получения энергии относится газогенераторная установка. Прибор может быть основным источником электроэнергии и резервным, предназначенным для поддержки работы бытового оборудования при временных перебоях в электроснабжении. Применяются газогенераторы для выработки электроэнергии и для отопления помещений. Отличающееся высоким КПД оборудование является приемлемой альтернативой для обогрева частных домов при отсутствии природного газа.
Принцип работы и особенности
Один из главных вопросов, возникающих у человека, не сталкивающегося с дровяным газогенератором – это что за принцип работы у оборудования и для чего оно нужно. Использование такого прибора для получения газа позволяет решить несколько задач:
- создать систему резервного электроснабжения частного дома;
- получить комфортные микроклиматические условия во время отопительного сезона и одновременного получения газа для других целей (например, приготовления пищи);
- обеспечить работу двигателя внутреннего сгорания автомобиля.
Нагревая твердое топливо до 1100 °C и ограничивая в зону его горения доступ кислорода, можно сделать оборудование пиролизным. Основной принцип работы газогенератора заключается в превращении с помощью процесса пиролиза содержащейся в древесине целлюлозы в олефины (пропилен и этилен). Получившиеся газы очищаются системой фильтров от сажи, золы и других примесей, а затем охлаждаются. После охлаждения продукты оказываются во вторичной камере сгорания, где продолжают гореть, нагревая стенки котла. Для улучшения процесса горения в эту же топку подается воздух. О технических моментах подробно рассказано в видео ниже.
КПД пиролизных котлов выше по сравнению с обычными дровяными печами и котлами, и потраченные на создание самодельного газового генератора время и средства в перспективе окупятся. Тем более что дровяной газогенератор можно сделать не только отопительным, но и водонагревательным оборудованием. Для этого нагревающиеся в процессе горения дров стенки котла соединяются с теплообменником.
Плюсы и минусы использования газогенераторов на дровах
Среди преимуществ использования газовых генераторов стоит отметить:
- Эффективное использование отходов деревообработки – опилок, обрезок и щепы. Обычно такие материалы относят к мусору и выбрасывают – генератор получает из них тепло и газ.
- Высокий КПД газового генератора, в зависимости от способов подсчета калорий достигающий 80–95%. У бюджетных дровяных котлов коэффициент редко превышает 70%.
- Возможность использования в местах, отдаленных от крупных населенных пунктов и не имеющих ни газоснабжения, ни электроснабжения.
- Экологичность установки по сравнению с жидкотопливными котлами, которые не только выбрасывают в воздух больше вредных веществ, но и требуют создания специальных резервуаров для хранения топлива.
Широкому распространению дровяных генераторов газа мешает несколько недостатков, главным из которых можно назвать большие габариты устройства. В видео ниже показан газогенератор, использующийся в процессе отопления слесарного цеха площадью 1200 м².
Кроме того, в процессе эксплуатации оборудование требует постоянной очистки – регулярно очищают центрифугу, топку и охлаждающие элементы. К минусам относится и необходимость в периодической замене «расходников» (фильтров для получаемого с помощью установки газа) и использовании только древесины с влажностью до 20%.
Дрова для растопки требуют места для хранения, а газ начинает образовываться только через 20–30 минут после начала горения. Применяя газогенератор для частного дома, на два последних недостатка не стоит обращать внимания, но для автомобиля эти минусы критичны. Регулировать температуру в топке практически невозможно, а стенки камеры сильно нагреваются, поэтому служит оборудование меньше по сравнению с дровяными печами и котлами использующимися для отопления.
Изготовление дровяного газогенератора для частного дома
Важный нюанс, который следует учитывать, создавая дровяной газогенератор своими руками – схема оборудования. На ней указываются не только элементы, но и направления движения потоков воздуха и газа. В Интернете можно найти разные варианты генераторов газа, а одним из самых популярных среди отечественных домовладельцев является устройство, собирающееся на основе металлической 200-литровой бочки.
В верхней части цилиндрического корпуса устраивается бункер для древесины, объем которого принимается равным примерно 60–70 литрам. В качестве фильтрующего элемента генератора обычно используют зигзагообразную трубу. Можно взять для этого и корпус огнетушителя. Фильтр комплектуется краном, позволяющим собирать и выводить наружу конденсат, который появляется при сгорании сырой древесины.
Принцип действия газогенератора на дровах, устройство и чертеж которого используются для создания самодельного устройства, заключается в следующем:
- заложенные в бункер дрова попадают в топку и сгорают;
- в процессе горения образуется газ, поступающий через систему грубой очистки в юбку в верхней части;
- при прохождении через охлаждающий фильтр газ остывает и выводится через специальный патрубок (например, к ДВС или в дополнительную зону горения).
При сгорании влажных дров газ попадает в «юбку» и при контакте с холодным воздухом оставляет небольшое количество воды. Жидкость проходит через сепаратор, изготовленный из трубы со вставленной внутрь ребристой пластиной и сливается наружу. Для увеличения КПД котла, полученное при горении дров и очищенное газообразное топливо используется для дополнительного нагрева, попадая во вторую зону горения. При этом наружу выходит только углекислый газ (CO₂).
В видео ниже представлен вариант газгена для отопления изготовленный из листового металла.
Создавая газген своими руками, можно предусмотреть в конструкции бойлер. Вода нагревается обратным горючим газом, дополнительно охлаждающимся во время этого процесса. В среднем, такое оборудование обеспечивает нагрев 5–10 л воды в минуту на 20–30 градусов.
Особенности монтажа и использования
Место для оборудования выбирается с учетом отсутствия у вырабатываемого газа запаха и его опасности для человеческого организма . Поэтому устанавливать самодельные газогенераторы на дровах желательно в отдельных помещениях. Комната должна соответствовать тем же требованиям, что и котельная – иметь хорошую принудительную вентиляцию и объем не меньше 15 кубометров.
Для вывода газа применяется специальная газовая труба, закрепляемая хомутами к патрубку генератора. Под установкой обязательно предусматривается основание из несгораемых материалов. Также стоит отметить, что работы по сборке газогенератора должны выполняться профессионалом – если опыта в проведении таких работ нет, от изготовления самодельного устройства для получения газа или увеличения КПД сгорания дров лучше отказаться.
Автомобильный генератор газа
Отличием генератора газа для транспортного средства является его компактность и увеличенная надежность – хотя даже такие характеристики не позволяют ехать на машине с большой скоростью. Впрочем, разгон до 80–90 км/ч вполне возможен. Материалом изготовления автомобильного газогенератора чаще всего выступают металлические емкости. Серийное производство предусматривает использование нержавеющей стали, благодаря чему уменьшается масса генератора и улучшаются эстетические параметры. Кустарное производство таких приборов приводит к получению эффективных, но не слишком аккуратных на вид и тяжелых дровяных печей, газ от которых передается к газовому двигателю авто.
Автомобиль «Нива» работающий при помощи газогенератора
Неплохим вариантом для создания генератора газового топлива для небольшого автомобиля может стать старый пропановый баллон. Для внутренней части схемы устройства предусматривают использование ресивера от грузовика объемом 20 или 40 л. Для колосниковой решетки выбирают тонкий металл, для патрубков – обычные трубы для отопления.
Крышку с крепежом делают из верхней части баллона или листовой стали. Уплотняют ее с помощью обработанного графитовой пропиткой асбестового шнура. Грубый фильтр делается из старого огнетушителя или соответствующего по длине куска трубы. В нижней части фильтрующего элемента устанавливают конусообразную насадку, через которую будет отгружаться зола. Сверху трубу или огнетушитель накрывают крышкой со встроенным в нее патрубком.
Наличие охладителей, в качестве которых часто применяются биметаллические отопительные радиаторы, требуется по двум причинам:
- слишком горячий газ имеет небольшую плотность и не может обеспечить эффективную работу ДВС;
- при контакте раскаленного газа с нагретыми элементами двигателя может произойти вспышка.
Еще один важный элемент конструкции – смеситель, позволяющий регулировать пропорции газовоздушной смеси. Если не менять концентрацию топлива, в двигатель будет поступать газ с теплотой сгорания 4.5 МДж/м 3 , что в 7,5 раз меньше, чем у обычного пропана. Изменяя пропорцию с помощью специальной заслонки, газовоздушную смесь приводят в соответствие с обычным газом.
Ознакомьтесь с серией видео по созданию газогенератора для автомобиля «Москвич».
Установка на автомобиль
Перед тем как устанавливать газогенератор работающий на дровах, требуется выбрать подходящее место. На грузовых авто, установка размещается между кабиной и кузовом, на автобусах – сбоку (со стороны водителя). Для легкового автомобиля допускается два варианта – монтаж в багажнике или на отдельном прицепе.
Газогенератор в багажном отделении выглядит аккуратнее и не нарушает дизайн транспортного средства. Но пользоваться таким устройством неудобно, а места для перевозки грузов практически не остается. Отдельная установка прибора на прицепе позволяет не только сохранить пространство в багажнике, но и упрощает ремонт оборудования. Кроме того, прицепной газогенератор можно при необходимости отсоединить, переведя машину на бензин или баллонный газ. Недостаток варианта с прицепом – увеличение общей длины транспорта, создающее проблемы при парковке, и дополнительные расходы на приобретение прицепа.
Выводы
Создавая домашний газогенератор для отопления дома или работы ДВС, можно получить приспособление, позволяющее отчасти заменить природный газ и вырабатывать электричество, уменьшающее расход дров за счет увеличения КПД и повышающее время горения одной порции твердого топлива. Время горения одной закладки древесины в топку газового генератора при использовании полученного газа как дополнительного энергоносителя, достигает 8–20 часов. Эксплуатация оборудования достаточно простая, если не считать периодической очистки, а замены требуют только фильтрующие элементы.
Несмотря на эти плюсы, устанавливать самодельный древесный газген на автомобиль нецелесообразно Экономия окажется не такой значительной, как снижение уровня комфорта использования транспортного средства и непредсказуемые последствия для двигателя внутреннего сгорания. Единственным веским аргументом в пользу такого решения, могут быть лишь проблемы с приобретением бензина.
Приемлемый вариант – сборка своими руками газогенератора для частного дома. В этом случае прибор станет источником газа для отопительного котла, газовой плиты и небольшой домашней электростанции.
